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Previous issue date: 2017-03-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A capacidade da cianobactéria Microcystis aeruginosa de formar colônias vem sendo
apontada como importante característica frente a adversidades ambientais, como por
exemplo proteção contra predação e a criação pela mucilagem de um microambiente
favorável às células. Entretanto, a formação de colônias e seus mecanismos e
vantagens ainda não são completamente compreendidos. Neste estudo o principal
objetivo foi contribuir para a compreensão do papel de diferentes morfotipos
(unicelular e colonial) na ecofisiologia de M. aeruginosa. Em ambientes naturais,
florações de cianobactérias ocorrem predominantemente na forma colonial,
entretanto, por questões técnicas, os experimentos são realizados tradicionalmente
com culturas unicelulares. Portanto, a intensão desta tese foi contribuir para
desenvolvimento de técnicas para o manejo de florações de cianobactérias utilizando
uma abordagem ambientalmente mais realista através da realização de experimentos
com culturas coloniais. Nossos resultados apontaram que a forma colonial de M.
aeruginosa promoveu uma vantagem na proteção das células contra agentes
químicos como peróxidos, de forma que a aplicação de doses mais altas pode ser
necessária no caso de mitigação de florações com predominância de Microcystis
colonial. Além disso, as doses de peróxido capazes de causar a liberação significativa
de microcistinas (MC) pelo morfotipo unicelular não aumentaram a concentração de
MC liberada pelo morfotipo colonial. Na avaliação dos efeitos dos antibióticos, o
morfotipo colonial apresentou maior resistência ao antibiótico oxytetraciclina,
enquanto que o antibiótico enrofloxacina afetou igualmente ambos os morfotipos.
Além disso, o morfotipo unicelular desenvolveu resistência a oxytetracyclina mais
rapidamente do que o morfotipo colonial. Desta forma, sugerimos que o rápido
desenvolvimento de resistência ao antibiótico deve ser cuidadosamente levado em
consideração. Por fim, ao testar o método de Flock & Sink, a aplicação de lastro
removeu significativamente a biomassa do morfotipo colonial enquanto o morfotipo
unicelular demandou a aplicação de lastro e coagulante. A conclusão geral da tese é
que os morfotipos de M. aeruginosa influenciam significativamente o efeito de
diferentes substâncias químicas utilizadas com o objetivo de controlar o crescimento
de cianobactérias. Enfatizamos que para o manejo de florações de cianobactérias é
necessária uma cuidadosa análise sistêmica e da comunidade de cianobactérias
antes da tomada de decisões para a aplicação de medidas de mitigação. / The ability of Microcystis aeruginosa to form colonies has been identified as an
important characteristic of the species to face environmental adversities, such as
protection against predation and the creation by the mucilage of a microenvironment
favourable to cells. However, the colony formation and their mechanisms and benefits
are not yet fully understood. In this study, the main objective was to contribute to the
knowledge of the role of different morphotypes (unicellular and colonial) in the
ecophysiology of M. aeruginosa. In the environment, cyanobacterial blooms occur
mainly as the colonial form but, due to technical issues, the experiments are
traditionally carried out with unicellular cultures. Therefore, we intended to contribute
to the development of techniques for cyanobacterial blooms management by using a
more realistic environmental approach running experiments with colonial cultures. Our
results pointed out that the colonial form of M. aeruginosa promoted an advantage in
the protection of the cells against peroxides, so a higher dose application may be
necessary for mitigating blooms in which the colonial form is predominant.
Furthermore, the peroxide doses capable of causing significant release of microcystins
(MC) by the unicellular morphotype did not increase the MC released by the colonial
morphotype. Evaluating the effects of antibiotics, the colonial morphotype showed
highest resistance to the antibiotic oxytetracycline, while the antibiotic enrofloxacin
affected both morphotypes equally. In addition, the unicellular morphotype developed
resistance to oxytetracycline more rapidly than the colonial morphotype. In this way,
we suggest that the rapid development of antibiotic resistance should be carefully
taken into consideration. Finally, when testing the Flock & Sink method, the application
of ballast removed significantly the biomass of the colonial morphotype, while the
unicellular morphotype required application of ballast and coagulant. The general
conclusion of the thesis is that the morphotypes of M. aeruginosa significantly influence
the effect of different chemical substances used to control the growth of cyanobacteria.
We emphasize that for the management of cyanobacterial blooms is mandatory a
thoroughly analysis of the system and of the cyanobacterial community prior to the
decision making for an application of mitigation measures.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/6608 |
| Date | 09 March 2017 |
| Creators | Mello, Mariana Mendes e |
| Contributors | Roland, Fábio, Marinho, Marcelo, Cardoso, Simone, Dias, Roberto, Noyma, Natália |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Ecologia, UFJF, Brasil, ICB – Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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